Rechner für die theoretische Ausbeute chemischer Reaktionen

Bestimmen Sie die maximale Produktmasse aus einem limitierenden Edukt und den Koeffizienten der ausgeglichenen Reaktion.

Theoretische Ausbeute berechnen
Geben Sie Daten zum limitierenden Edukt und Produkt mit den Koeffizienten der ausgeglichenen Reaktionsgleichung ein.

Über die theoretische Ausbeute

Die theoretische Ausbeute ist die größte Produktmenge, die eine ausgeglichene Reaktionsgleichung bei vollständigem Verbrauch des limitierenden Edukts vorhersagt. Sie dient als Maßstab für die Syntheseplanung und die Bewertung experimenteller Ergebnisse. Dieser Rechner wandelt die Masse des limitierenden Edukts in Stoffmenge um, wendet das stöchiometrische Koeffizientenverhältnis an und rechnet die vorhergesagte Produktstoffmenge wieder in Masse um. Vorausgesetzt wird eine ideale Umsetzung ohne konkurrierende Reaktionen oder Materialverluste. Eine ausgeglichene Gleichung ist unerlässlich, da ihre Koeffizienten Stoffmengen- und keine Massenverhältnisse angeben. Teilen Sie zuerst die Eduktmasse durch ihre molare Masse. Multiplizieren Sie die erhaltene Stoffmenge anschließend mit dem Produktkoeffizienten geteilt durch den Eduktkoeffizienten. Zuletzt multiplizieren Sie die Produktstoffmenge mit der molaren Produktmasse. Verwenden Sie die kleinsten passenden ganzzahligen oder exakten stöchiometrischen Koeffizienten der ausgeglichenen Reaktion. Formelindizes und Gleichungskoeffizienten haben unterschiedliche Aufgaben und dürfen nicht verwechselt werden. Das eingegebene Edukt muss limitierend sein. Bei zwei oder mehr Edukten rechnen Sie jedes zunächst in Stoffmenge um und bestimmen separat die daraus mögliche Produktmenge. Das Edukt mit der kleinsten vorhergesagten Produktmenge begrenzt die Reaktion. Ein überschüssiges Edukt kann die theoretische Ausbeute nicht bestimmen, weil nach Verbrauch des limitierenden Edukts ein Teil übrig bleibt. Auch die Reinheit zählt: Ist das eingewogene Reagenz nicht rein, multiplizieren Sie seine Masse vor der Eingabe mit seinem Massenanteil. Die tatsächliche Ausbeute ist die im Experiment zurückgewonnene Produktmasse. Die prozentuale Ausbeute ergibt sich aus tatsächlicher Ausbeute geteilt durch theoretische Ausbeute, mal 100. Die tatsächliche Ausbeute ist meist kleiner, weil Reaktionen unvollständig oder reversibel sein können, Nebenprodukte entstehen und bei Übertragung, Filtration, Waschen, Trocknen oder Reinigung Produkt verloren gehen kann. Eine scheinbare Ausbeute über 100 Prozent weist oft auf Lösungsmittelreste, Verunreinigungen, unvollständige Trocknung oder Messfehler hin, nicht auf zusätzlich entstandenes Produkt. Berechnen Sie molare Massen aus den korrekten Formeln und berücksichtigen Sie gegebenenfalls den Hydratationszustand. Das Werkzeug akzeptiert positive stöchiometrische Koeffizienten, bestimmt aber das limitierende Edukt nicht automatisch aus mehreren Reagenzien. Gleichgewicht, Selektivität und Reinheit werden ebenfalls nicht berücksichtigt, sofern ihre Auswirkungen nicht in der eingegebenen limitierenden Masse enthalten sind. Behalten Sie während der Rechnung zusätzliche Stellen bei und runden Sie die Endmasse nach Messgenauigkeit und den Berichtsregeln des Labors.

Beispiele zur theoretischen Ausbeute

Diese Beispiele zeigen, wie Massenumrechnung und Koeffizientenverhältnisse die maximale Produktmenge bestimmen.

ReaktionsdatenTheoretische AusbeuteStöchiometrie
10 g bei 50 g/mol; Edukt 2, Produkt 1; Produkt 100 g/mol10 g ProduktZwei Mol Edukt bilden ein Mol Produkt.
18 g bei 18 g/mol; Edukt 1, Produkt 2; Produkt 44 g/mol88 g ProduktEin Mol Edukt bildet zwei Mol Produkt.
5 g bei 25 g/mol; Koeffizienten 1:1; Produkt 40 g/mol8 g ProduktEin Stoffmengenverhältnis von eins zu eins.

So berechnen Sie die theoretische Ausbeute

  1. Gleichen Sie die Reaktion aus und bestimmen Sie das limitierende Edukt.
  2. Geben Sie Masse und molare Masse des limitierenden Edukts ein.
  3. Geben Sie Edukt- und Produktkoeffizient aus der ausgeglichenen Gleichung ein.
  4. Geben Sie die molare Produktmasse ein und berechnen Sie die maximale Produktmasse.
  5. Runden Sie das Ergebnis entsprechend der Genauigkeit der gemessenen Eingaben.

Häufig gestellte Fragen

Was ist die theoretische Ausbeute?

Sie ist die stöchiometrisch vorhergesagte maximale Produktmenge aus dem limitierenden Edukt. Sie setzt vollständige Umsetzung ohne Verluste oder Nebenreaktionen voraus.

Wie erkenne ich das limitierende Edukt?

Berechnen Sie mit der ausgeglichenen Gleichung die mögliche Produktstoffmenge aus jedem verfügbaren Edukt. Das Edukt mit der kleinsten Produktmenge ist limitierend.

Warum werden molare Massen benötigt?

Ausgeglichene Gleichungen verknüpfen Stoffmengen in Mol, nicht Massen in Gramm. Molare Massen wandeln die gemessene Eduktmasse in Stoffmenge und die vorhergesagte Produktstoffmenge zurück in Masse um.

Kann die tatsächliche Ausbeute die theoretische übersteigen?

Ein nachweislich reines und trockenes Produkt sollte das stöchiometrische Maximum nicht überschreiten. Werte über 100 Prozent deuten meist auf Lösungsmittel, Verunreinigung oder Messprobleme hin.

Wie beeinflusst die Reagenzreinheit die Ausbeute?

Für die stöchiometrische Berechnung zählt nur die Masse des aktiven Edukts. Multiplizieren Sie die eingewogene Masse vor der Eingabe mit dem Reinheitsanteil.